กระบวนการเครื่องปฏิกรณ์ฟิล์มชีวภาพแบบเคลื่อนย้ายได้ (MBBR)

กระบวนการ MBBR เป็นกระบวนการเติบโตที่แนบมาประเภทหนึ่ง ในเครื่องปฏิกรณ์ MBBR จุลินทรีย์จะจับตัวกับตัวพาที่เคลื่อนที่ได้เพื่อกำจัดคาร์บอนและ/หรือไนตริฟิเคชัน ตัวพาพลาสติกได้รับการออกแบบมาเป็นพิเศษเพื่อให้มีสภาพแวดล้อมที่เอื้ออำนวยต่อการเจริญเติบโตของจุลินทรีย์ที่ยั่งยืนและคงที่ โดยมีความหนาแน่นต่ำกว่าน้ำเล็กน้อย

 

กระบวนการ MBBR ทำงานด้วยการเติมอากาศอย่างต่อเนื่อง จุดประสงค์ของการจ่ายอากาศคือเพื่อให้ออกซิเจนที่จุลินทรีย์ต้องการและเพื่อให้แน่ใจว่าพาหะนำอาหารเลี้ยงเชื้อหยุดทำงาน

 

น้ำทิ้งจากเครื่องปฏิกรณ์พร้อมกับส่วนผสมของกากตะกอนจะถูกส่งไปยังหน่วยบำบัดปลายน้ำหรือถังตกตะกอน สัดส่วนของกากตะกอนที่ตกตะกอนจะถูกส่งกลับไปยังทางเข้าของกระบวนการ MBBR หน้าจอแบบคงที่ที่มีระยะห่างของแถบที่ตรงกับขนาดของพาหะสื่อจะใช้เพื่อรักษาพาหะภายในเครื่องปฏิกรณ์ดังแสดงในแผนภาพด้านล่าง:

สื่อสนับสนุนมีสองรูปแบบดังแสดงในแผนภาพ: MBBR C ใช้สำหรับการบำบัดมลพิษที่เป็นคาร์บอน ข. MBBR N ใช้สำหรับการบำบัดด้วยไนตริฟิเคชันเป็นหลัก

จำเป็นต้องมีการปรับสภาพที่มีประสิทธิภาพ เช่น ถังตกตะกอนหลักหรือตะแกรงละเอียด ก่อนที่สิ่งไหลเข้าจะเข้าสู่เครื่องปฏิกรณ์ MBBR

1.MBBR ซี

MBBR C ใช้วัสดุโพลีเอทิลีนเป็นตัวพาสื่อแบบวงกลมที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 45 มม. และความยาว 35 มม. พื้นที่ผิวเฉพาะอยู่ที่ประมาณ 310 ตร.ม./ลบ.ม. และระยะห่างของแถบกั้นของตะแกรงแบบคงที่คือ 25 มม.

MBBR C เป็นกระบวนการทางชีวภาพที่มีโหลดสูง (โหลดปริมาตรสูงสุด 30 กก. COD/(m³·d)) ส่วนใหญ่ใช้สำหรับการบำบัดน้ำเสียอุตสาหกรรม โดยมีอัตราส่วนการเติมสื่อสูงสุดที่ 40 เปอร์เซ็นต์ของปริมาตรเครื่องปฏิกรณ์

ขึ้นอยู่กับวัตถุประสงค์ของการรักษา กระบวนการนี้สามารถใช้สำหรับ:

① การบำบัดล่วงหน้าต้นน้ำของกระบวนการตะกอนเร่ง มักใช้ในโรงบำบัดน้ำเสียที่ปรับปรุงแล้ว

②กระบวนการตกตะกอนทุติยภูมิในการบำบัดสองขั้นตอนหรือกระบวนการลอยน้ำสำหรับน้ำเสียจากโรงงานอุตสาหกรรมบางประเภท

แผนภาพทั้งสองแสดงในแผนภาพ:

2.MBBR เอ็น

MBBR N ยังใช้วัสดุโพลีเอทิลีนเป็นตัวพาสื่อแบบวงกลม แต่มีขนาดเล็กกว่าที่ใช้ใน MBBR C: เส้นผ่านศูนย์กลาง 10 มม. และความยาว 7 มม. พื้นที่ผิวจำเพาะที่มีประสิทธิภาพนั้นใหญ่ขึ้นประมาณ 870 ตร.ม./ลบ.ม. ระยะห่างแถบของหน้าจอคงที่คือ 5 มม.

MBBR N มีสองแอพพลิเคชั่นที่แตกต่างกัน:

① ปฏิกิริยาไนตริฟิเคชันของน้ำที่ผ่านการบำบัดแล้วในเครื่องปฏิกรณ์ MBBR ตามด้วยปฏิกิริยาดีไนตริฟิเคชันในเขตพิษผ่านการหมุนเวียนของเหลวผสมและการหมุนเวียนของตะกอน (เรียกว่า MBBR CN) ระบบนี้คล้ายกับระบบตะกอนเร่งแบบดั้งเดิมที่มีจุดประสงค์เพื่อการแยกไนตริฟิเคชันแบบบูรณาการ โดยมีข้อแตกต่างที่สำคัญคือ อายุกากตะกอนขั้นต่ำไม่ได้เป็นตัวแปรจำกัดปริมาณการออกแบบของถังแอโรบิกอีกต่อไป ส่งผลให้ปริมาตรถังแอโรบิกที่ต้องการลดลงอย่างมาก (ลดลง ถึงประมาณ 1/3) นอกจากนี้ เนื่องจากอายุตะกอนที่สั้นกว่าและประชากรแบคทีเรียเฮเทอโรโทรฟิกที่มีความหลากหลาย จึงสามารถบรรลุอัตราการแยกไนตริฟิเคชันที่สูงขึ้นได้ MBBR CN เหมาะอย่างยิ่งสำหรับ:

a.การยกระดับโรงบำบัดน้ำเสียโดยไม่มีการดัดแปลงครั้งใหญ่: เครื่องปฏิกรณ์ที่มีอยู่สามารถแบ่งออกเป็นสองโซนอิสระ (โซนไร้อากาศและ MBBR CN) เพื่อเพิ่มความสามารถในการป้อนเข้าของระบบเติมอากาศ การติดตั้งปั๊มหมุนเวียนของเหลวแบบผสมและหน้าจอแบบคงที่ที่กักเก็บสื่อช่วยให้โรงบำบัดน้ำเสียได้รับการออกแบบมาสำหรับการกำจัดมลพิษที่เป็นคาร์บอนเท่านั้นเพื่อให้ได้มาตรฐานการปล่อย TN

b.โรงบำบัดน้ำเสียขนาดเล็กที่ตั้งอยู่ในเขตหนาวหรือประสบปัญหาความผันผวนตามฤดูกาลของปริมาณมลพิษ: แบคทีเรียที่ติดมากับพาหะช่วยให้เปิดเครื่องได้อย่างรวดเร็วหลังจากปิดเครื่อง และรักษาไนตริฟิเคชันแม้ในสภาวะอุณหภูมิต่ำ

② การบำบัดไนตริฟิเคชันเชิงลึกใช้กับน้ำทิ้งจากการบำบัดขั้นที่สอง ตามด้วยการแยกของแข็งและของเหลว (MBBR N) วัตถุประสงค์หลักคือการกำจัดแอมโมเนียไนโตรเจนหรือเป็นไปตามมาตรฐานการปล่อยไนโตรเจนเจลดาห์ลรวมของ TKN (Total Kjeldahl Nitrogen) กระบวนการ MBBR N ยังเหมาะสำหรับน้ำเสียที่มีแอมโมเนียไนโตรเจนความเข้มข้นสูง เช่น การบำบัดด้วยไนตริฟิเคชันของกากตะกอนที่ไหลกลับจากถังไนตริฟิเคชัน

แผนผังแอปพลิเคชันทั้งสองแสดงไว้ในไดอะแกรมต่อไปนี้:

3. ข้อดีและข้อเสีย

กระบวนการ MBBR มีข้อได้เปรียบที่สำคัญดังต่อไปนี้:

① การกำจัดมลพิษที่เป็นคาร์บอนอย่างรวดเร็วและมีประสิทธิภาพ [ภาระปริมาตรสูงสุด 30กก. COD/(m³·d)] และแอมโมเนียไนโตรเจน [ภาระปริมาตรสูงสุด 0.6 กก. NH บวก 4-N/ (m³·d)].

②ปริมาณเครื่องปฏิกรณ์ลดลงอย่างมาก

③ประสิทธิภาพการรักษาที่มั่นคงพร้อมความทนทานต่อแรงกระแทก

④ เหมาะสำหรับการอัพเกรดและขยายโรงบำบัดน้ำเสีย

อย่างไรก็ตาม กระบวนการ MBBR มีข้อเสียดังต่อไปนี้:

① การกำจัดไนโตรเจนทั้งหมดอย่างละเอียดสำหรับน้ำเสียที่มีอัตราส่วน BOD/TKN ต่ำและความเข้มข้น TKN สูงอาจเป็นเรื่องยาก

② ลักษณะของตะกอนตกค้างที่เกิดขึ้นในกระบวนการบำบัดทางชีวเคมีที่มีโหลดปานกลางอาจไม่เสถียร